natrij

natrij (prema arap. naṭrūn: salitra), simbol Na (lat. natrium), kemijski element iz skupine alkalijskih elemenata (atomski broj 11, relativna atomska masa 22,9898), s jednim stabilnim izotopom (maseni broj 23). Natrij je šesti element po zastupljenosti u Zemljinoj kori; pojavljuje se samo u obliku spojeva, sastojak je mnogih stijena i minerala, i to alumosilikata (natrijev glinenac, NaAlSi3O8), kamene soli (natrijev klorid, NaCl), čilske salitre (natrijev nitrat, NaNO3), Glauberove soli (natrijev sulfat, Na2SO4 ∙ 10H2O), kriolita (Na3AlF6), boraksa (natrijev tetraborat) i dr. Goleme količine natrijeva klorida nalaze se otopljene u moru, čineći gotovo 80% od ukupne količine svih u njemu otopljenih tvari. U količinama većima od tragova natrij se nalazi u zvijezdama i Suncu. Natrij je otkrio H. Davy (1807), dobivši ga elektrolizom rastaljena natrijeva hidroksida.

Elementarni natrij vrlo je mekan metal, može se lako rezati nožem, gustoća mu je 0,97 g/cm³, talište 97,72 °C. Na svježem je prerezu sjajne srebrnobijele boje. Zbog velike reaktivnosti čuva se u petroleju. Na vlažnome zraku prevlači se slojem hidroksida, zagrijan na vlažnome zraku izgara intenzivno žutim plamenom, pri čem nastaje peroksid (Na2O2). S vodom burno reagira uz stvaranje hidroksida i razvijanje vodika, koji se zbog velike egzotermnosti reakcije može spontano zapaliti. Burno reagira i s halogenim elementima, sumporom, kiselinama i mnogim anorganskim i organskim spojevima, lako s vodikom, redukcijsko je sredstvo pri dobivanju metala (posebno prijelaznih) iz njihovih spojeva. Tvori niskotaljive slitine s drugim alkalijskim metalima; slitina s kalijem i cezijem ima najniže talište od svih poznatih slitina (–78 °C). Legira se i s mnogim drugim metalima; sa živom tvori 7 amalgama različita sastava. Topljiv je u ukapljenom amonijaku, pri čem nastaje intenzivno modra otopina velike električne provodnosti.

Natrij se uglavnom dobiva elektrolizom taline bezvodnoga natrijeva klorida. U elementarnome stanju rabi se poglavito za proizvodnju tetraetilolova, natrijeva superoksida, amida, cijanida, hidrida, u organskoj kemijskoj industriji kao redukcijsko sredstvo, katalizator polimerizacije, kondenzacije i sl., u proizvodnji boja i pripravi slitina (npr. slitina NaK kao sredstvo za hlađenje, ledište –10 °C), za svjetiljke s natrijevim parama (dublet spektralnih linija približne valne duljine 589 nm), u tekućem stanju kao prenosilac topline u nuklearnim elektranama, kao sredstvo za hlađenje i dr.

Natrijevi spojevi

Natrij je u spojevima jednovalentan. Većina njegovih spojeva bijele su boje ili bezbojni, lako topljivi u vodi. Mnogi su od njih među najvažnijim sirovinama ili proizvodima kemijske industrije. Izravnom reakcijom natrija i kisika, samo uz veliki suvišak natrija, nastaje natrijev oksid, Na2O, inače se stvara natrijev peroksid, Na2O2, jako oksidacijsko sredstvo za bijeljenje svile, vune, dlake, perja i sl. Natrijev hidroksid, NaOH, kaustična soda, proizvodi se industrijski elektrolizom koncentrirane vodene otopine natrijeva klorida, rjeđe kaustifikacijom sode (reakcijom sode i vapnenoga mlijeka). Vrlo je higroskopan i topljiv u vodi, pri čem nastaje vrlo jaka, nagrizajuća natrijeva lužina. Jedan je od najvažnijih proizvoda anorganske kemijske industrije, a rabi se pri proizvodnji sapuna, tekstila, papira, boja, umjetnih vlakana, u različitim organskim sintezama, pri čišćenju ulja, masti i petroleja. Natrijev klorid, NaCl, nalazi se u velikim, debelim naslagama (Njemačka, Poljska) kao kamena sol, ostatak prapovijesnih mora koja su se isušila. Najčešće se dobiva kopanjem u rudnicima. Ponegdje se u nalazišta pušta voda u kojoj se sol otapa. Nastala zasićena otopina crpi se na površinu, gdje se voda uklanja uparavanjem. Kako je morska voda bogata natrijevim kloridom, sol se dobiva i uparavanjem (u toplim krajevima) ili smrzavanjem (u hladnim krajevima) morske vode u plitkim bazenima. U Hrvatskoj se solane nalaze na Pagu, u Ninu i Stonu. Sol, posebno morska, higroskopna je, što ovisi o udjelu primjese, higroskopnoga magnezijeva klorida. Najveće količine soli troše se u proizvodnji drugih kemikalija: natrijeva hidroksida, natrija, klora, natrijeva karbonata, sulfata, solne kiseline i za posipanje cesta protiv poledice. Oko 7% svjetske proizvodnje potroši se u ljudskoj (kuhinjska sol) i životinjskoj prehrani. Natrijev karbonat (soda), Na2CO3, raširen je u prirodi (trona, Na3(CO3)(HCO3) · 2H2O, i dr. minerali), a industrijski se dobiva amonijačnim Solvayevim postupkom iz natrijeva klorida. Vodena je otopina vrlo lužnata i nagriza tkiva. Rabi se u proizvodnji stakla, papira, deterdženata, industriji papira i tekstila. Natrijev hidrogenkarbonat, NaHCO3, (»soda bikarbona«) rabi se u pekarstvu za praške za pečenje, a zbog slabe lužnatosti u medicini za neutralizaciju želučane kiseline. Natrijevi fosfati i polifosfati sastojci su deterdženata, ali im je uporaba zbog štetnoga djelovanja na okoliš ograničena. Natrijevi fosfati sredstva su za čišćenje (normalni natrijev fosfat, Na3PO4 i natrijev dihidrogenfosfat, NaH2PO4), omekšivači vode (Na3PO4, natrijev metafosfat, NaPO3), dodatci hrani (natrijev hidrogenfosfat, Na2HPO4, sastojak pudinga i emulgator pri proizvodnji sira) i dr. Natrijev sulfat, Na2SO4, rabi se u proizvodnji papira, stakla, u medicini kao purgativ (Glauberova sol), natrijev tiosulfat, Na2S2O3 ∙ 5 H2O, kao fiksir u fotografiji, natrijev silikat, vodeno staklo, Na2SiO3, služi za impregniranje drva i papira, natrijev nitrat (čilska salitra), NaNO3, vrijedno je gnojivo, boraks, Na2B4O5(OH)4 ∙ 8H2O, rabi se u industriji stakla, emajla i deterdženata, vrlo otrovni natrijev cijanid, NaCN, služi za izluživanje zlata i srebra iz ruda (→ cijanizacija), za galvanske kupelji, uništavanje štetnika, u organskim sintezama i dr., natrijev hipoklorit, NaOCl, sredstvo je za bijeljenje i dezinfekciju, natrijev dikromat, Na2Cr2O7 ∙ 2H2O, jak je oksidans, rabi se u bojadisarstvu, kožarstvu, u proizvodnji kromnih boja, za bijeljenje. Od organskih spojeva, natrijev acetat služi u bojadisarstvu, kožarstvu, za konzerviranje mesa, glutaminat kao začin, alginat u kozmetici i farmaceutskoj industriji, citrat kao zamjena soli u dijetnoj prehrani, kao dodatak krvi za transfuziju.

Biološko značenje natrija

Natrij je esencijalni makroelement, prijeko potreban svim živim organizmima. U ljudskom organizmu sastojak je izvanstanične tekućine. Prijenos kalijevih i natrijevih iona kroz staničnu membranu regulira tzv. ionospecifična adenozin-trifosfatazna crpka (→ aktivni prijenos), čime se njihov omjer u organizmu održava stalnim. Manjak natrija u organizmu, npr. većim gubitkom tjelesne tekućine, može dovesti organizam u stanje opasno za život, dok suvišak natrija može uzrokovati povišeni krvni tlak.

natrij. Hrvatska enciklopedija, mrežno izdanje. Leksikografski zavod Miroslav Krleža, 2018. Pristupljeno 21.9.2019. <http://www.enciklopedija.hr/Natuknica.aspx?ID=43092>.